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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Clé électronique à sept canaux. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sûreté et sécurité La fonction principale du dispositif décrit dans l'article est de restreindre l'accès, en limitant le cercle des personnes ayant accès à un objet (produit, appareil, etc.). Il peut s'agir, par exemple, de cellules d'un coffre-fort bancaire ou de composants d'un produit électronique complexe, dont l'accès peut être restreint à la fois par des circuits d'alimentation et de contrôle. Une serrure à combinaison à canal unique peut peut-être être considérée comme un cas particulier d'une telle clé électronique. Les ressources logicielles et matérielles du microcontrôleur ATtiny2313A permettent de développer une clé électronique multicanal simple avec une interface simple et pratique. Le code secret stocké dans la mémoire non volatile (EEPROM) du microcontrôleur ne sera pas « perdu » lors de la mise hors tension ; il est toujours facile de le reprogrammer, en utilisant uniquement les ressources matérielles du microcontrôleur lui-même (c'est-à-dire un périphérique réalisé sur sa base). Le schéma d'une clé électronique à sept canaux (ci-après dénommée clé) est illustré à la Fig. 1. Il est assemblé sur la base du microcontrôleur ATtiny2313A (DD2) et du registre synchrone à huit bits K555IR23 (DD1). Considérons ses principales unités fonctionnelles. La fréquence de fonctionnement du microcontrôleur est fixée par le résonateur à quartz ZQ1 à une fréquence de 10 MHz. Le port PB contrôle l'indication dynamique, réalisée sur les indicateurs numériques à sept éléments HG1-HG5 et les transistors VT1-VT5. Les résistances R3-R10 limitent le courant pour les éléments indicateurs. Pour que le clavier fonctionne, la ligne PD4 (broche 8) du port PD du microcontrôleur est utilisée.
La tension d'alimentation +5 V est fournie à l'appareil via la fiche XP1. Le condensateur C6 filtre les ondulations dans le circuit de tension +5 V. Les condensateurs de blocage C4, C5 sont inclus dans les circuits d'alimentation du registre DD1 et du microcontrôleur DD2, respectivement. Le registre DD1 est utilisé pour augmenter le nombre de lignes de sortie. L'appareil dispose de sept canaux indépendants. Pour activer le canal 1, vous devez saisir le code secret n°1, le canal 2 - le code secret n°2, etc. Les signaux de sortie des canaux sont supprimés des broches 1 à 7 de la prise XS1. Immédiatement après la mise sous tension, tous les signaux ont un niveau de journalisation. 1. L'interface de l'appareil comprend un affichage à cinq chiffres d'indicateurs numériques à sept éléments HG1-HG5 et un clavier contenant des boutons SB1-SB8. Les quatre premiers indicateurs affichent le code saisi, le cinquième - le numéro du canal activé. Comme le montre le diagramme, les ressources matérielles du microcontrôleur sont pleinement utilisées. Dans l'algorithme de fonctionnement de l'appareil, 14 modes de fonctionnement peuvent être distingués. Les sept premiers d'entre eux sont des modes de saisie des codes de travail (n°1 - code n°1, n°2 - code n°2, etc.). Si les codes de travail (saisis au clavier) et secrets correspondent, le contact de la prise XS1 correspondant au numéro de canal est mis au niveau d'enregistrement 5 pendant 0 s (signal « Canal N », où N est son numéro). Modes n° 8-n° 14 - modes de saisie (écriture) de codes secrets dans l'EEPROM du microcontrôleur (mode n° 8 - pour le canal 1, mode n° 9 - pour le canal 2, etc.). Objectif des boutons du clavier :
L'algorithme de fonctionnement de l'appareil est le suivant. Immédiatement après la mise sous tension, le circuit R1C1 génère un signal de réinitialisation du matériel système à l'entrée du microcontrôleur. L'écran affiche le numéro 00001. Le microcontrôleur DD2 attend la saisie d'un code à quatre chiffres. Mais vous devez d’abord noter le code secret de chaque chaîne. En appuyant sur le bouton SB8 ("Z/R"), sélectionnez le mode "Enregistrement" et saisissez sur le clavier le code du canal 1. Le microcontrôleur l'affiche sur l'écran et l'écrit dans la RAM. Après avoir fini de saisir le code à quatre chiffres code, appuyez sur l'un des boutons SB1-SB6, et affiché sur l'écran, le code est écrit dans l'EEPROM du microcontrôleur, devenant secret pour le canal 1. Après cela, les zéros sont à nouveau affichés sur l'écran dans les bits HG1-HG4 . À l'aide du bouton SB7 (« K »), sélectionnez le canal suivant et effectuez des opérations similaires pour le canal 2, etc. Pour quitter le mode d'enregistrement, appuyez sur le bouton SB8 et le point décimal h de l'indicateur HG4 s'éteint. L'appareil est prêt à l'emploi. En mode fonctionnement, le microcontrôleur attend également la saisie d'un code à quatre chiffres. Le code saisi au clavier est affiché sur l'écran et enregistré dans la RAM. Après avoir saisi le quatrième chiffre puis appuyé sur l'un des boutons SB1-SB6, le microcontrôleur compare le code saisi octet par octet avec celui écrit dans son EEPROM et, s'ils correspondent, pendant 5 s il envoie un signal pour allumer le canal correspondant (définit le 0 logique à sa sortie) et envoie un signal pour allumer l'émetteur sonore BF1. Après 5 s, le microcontrôleur coupe le signal (règle la sortie du canal sur logique 1), met l'émetteur sonore hors tension et réinitialise les chiffres XP1 wf-2 du code saisi sur l'écran. Si le code saisi ne correspond pas au code secret, le microcontrôleur réinitialise toujours l'affichage (le numéro 00001 y est affiché), mais ne modifie pas l'état du signal de sortie du canal. Il est conseillé de limiter l'accès au bouton SB8. Le programme utilise deux interruptions : la réinitialisation et l'interruption du temporisateur TO, dont le gestionnaire commence par l'étiquette TIM0. Lorsque vous passez à l'étiquette Réinitialiser, la pile, la minuterie, les ports, ainsi que les indicateurs et variables utilisés dans le programme sont initialisés. Dans le gestionnaire d'interruption de la minuterie T0, la procédure d'interrogation des boutons SB1-SB8, le fonctionnement de l'indication dynamique, la conversion d'un nombre binaire en code pour afficher des informations sur des indicateurs à sept éléments, ainsi que la formation de un intervalle de temps de 5 s nécessaire à la modification des signaux de sortie des canaux (réglage du niveau du signal à log 0 sur les broches du socket XS1), et la procédure d'écriture et de lecture du code tapé dans l'EEPROM du microcontrôleur. Un tampon d'affichage pour l'affichage dynamique est organisé dans la RAM du microcontrôleur des adresses $60 à $64 (à l'adresse $60 il y a un numéro qui détermine le numéro de canal, et de l'adresse $61 à $64 il y a un code d'entrée). Le code secret de l'EEPROM du microcontrôleur est réécrit dans sa RAM à des adresses allant de 66 $ à 69 $. Les drapeaux impliqués dans le programme sont situés dans les registres R19 (flo) et R25 (flo1). En figue. La figure 2 montre un fragment du programme d'enregistrement du code secret du canal 7.
Le programme développé en assembleur n'occupe qu'environ 0,7 Ko de mémoire programme du microcontrôleur. Dans la fabrication de l'appareil, des résistances C2-33N-0,125 ont été utilisées, mais toutes autres avec le même pouvoir de dissipation et un écart admissible par rapport à la valeur nominale de ± 5 % conviennent également. Condensateurs C1-C5 - céramique K10-17a, C6 - oxyde importé. Le condensateur C4 est monté à proximité immédiate des broches d'alimentation du registre DD1, C5 - éventuellement plus près des broches d'alimentation du microcontrôleur DD2. Prise XS1 - HU-10 (partie correspondante - fiche WF-10), fiche XP1 - WF-2 (partie correspondante - prise HU-2). Indicateurs HG1-HG5 - HDSP-F501 (couleur verte). S'il n'est pas nécessaire de contrôler visuellement le code composé, les indicateurs HG1 - HG4, les transistors VT1-VT4 et les résistances R3-R18 peuvent être exclus ; cela n'affectera pas le fonctionnement de l'appareil. Le schéma pour allumer le solénoïde pour rétracter le pêne (loquet) de la serrure est illustré à la Fig. 3. Lorsqu'un signal de journal arrive à la broche 1 de la prise XP3. La diode électroluminescente de l'optocoupleur U0 est allumée et le phototransistor qui y est intégré s'ouvre. Dans ce cas, le transistor VT1 s'ouvre et la tension 1 V de la broche 24 de la fiche XP1 est fournie à la broche 2 de la fiche XP1 puis au solénoïde, ce qui entraîne l'enfoncement du pêne de verrouillage. Résistances - toutes valeurs nominales et dissipation de puissance indiquées sur le schéma, condensateur C1 - oxyde K1-50 ou un analogue importé. Dans le cas général, la conception du circuit de cette unité est déterminée par les paramètres spécifiques des actionneurs connectés à la clé.
L'appareil décrit ne nécessite aucune configuration. Si vous utilisez des pièces réparables et qu'il n'y a aucune erreur d'installation, il commence à fonctionner immédiatement après l'application de la tension d'alimentation. Pour augmenter le degré de protection (augmenter la profondeur de bits du code de référence), le logiciel peut être modifié. Dans ce cas, seuls les quatre chiffres les moins significatifs (ou le même nombre de chiffres les plus significatifs) du code saisi seront affichés à l'écran. Auteur : S. Chichkine
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